JP7401038B2 - 合わせガラス及び液晶装置 - Google Patents
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Description
本明細書等においては、板、シート、フィルム等の用語を使用しているが、これら部材は、一般的な厚さの区分に限定されず、適宜に置き換え可能とする。例えば、「OCAシート」は、「OCAフィルム」と置き換えてもよい。
なお、本明細書中に記載する数値、形状、材料等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜に選択して使用してもよい。
図1は、第1実施形態に係る調光装置1の平面図である。図2は、図1のs1-s1断面を示す断面図である。図3は、合わせガラス10の構成を示す分解斜視図である。図4は、調光セル20と被覆部材50の配置を示す平面図である。図5は、被覆部材50の構成を示す分解斜視図である。
枠部材11は、合わせガラス10の外周部を枠形に覆う部材である。枠部材11には、開口部11aが設けられている。図2に示すように、開口部11aは、調光装置1の表面側(Z1側)と裏面側(Z2側)の両方に設けられている。後述する調光セル20の法線方向(Z方向)において、開口部11aの位置、形状及び大きさは、調光セル20のアクティブエリアA1(後述)と一致している。枠部材11は、合わせガラス10の外周部を保護する機能と、合わせガラス10を、調光を図る部位に取り付け可能とする機能と、を備えている。例えば、合わせガラス10を建築物の窓ガラスに適用した場合、枠部材11は、窓枠として機能する。なお、枠部材11は、合わせガラス10の外周部を枠形に覆う形状に限らず、合わせガラス10を部分的に覆う形状であってもよい。また、調光装置において、合わせガラスに枠部材を設けない構成としてもよい。
合わせガラス10は、電圧の印加により光の透過率を制御可能な調光セル20(後述)を含む積層体である。図2及び図3に示すように、合わせガラス10は、第1ガラス板(第1透明基板)41、第2ガラス板(第2透明基板)42、第1中間層31、第2中間層32、調光セル20及び被覆部材50を備えている。なお、図1では、被覆部材50の図示を省略している。
調光セル20は、本実施形態において液晶セルであり、例えば、電圧の印加により光の透過率を制御可能なフィルムである。調光セル20は、第1ガラス板41と第2ガラス板42との間に中間層(31、32)を介して挟持されている。調光セル20は、液晶層23(後述)として、二色性色素を使用したゲストホスト型の液晶組成物を備えている。図2に示すように、調光セル20は、第1積層体21、第2積層体22及び第1積層体21と第2積層体22との間に配置された液晶層23を備えている。調光セル20の厚みは、例えば、200~1000μm程度である。
調光セル20は、第1積層体21及び第2積層体22にそれぞれ設けられた第1透明電極25A及び第2透明電極25Bに印加する電圧を変化させることにより、液晶層23のゲストホスト液晶組成物による液晶材料の配向が変化し、これにより光の透過率が制御される。
ネマチック液晶化合物としては、例えば、ビフェニル系化合物、ターフェニル系化合物、フェニルシクロヘキシル系化合物、ビフェニルシクロヘキシル系化合物、フェニルビシクロヘキシル系化合物、トリフルオロ系化合物、安息香酸フェニル系化合物、シクロヘキシル安息香酸フェニル系化合物、フェニル安息香酸フェニル系化合物、ビシクロヘキシルカルボン酸フェニル系化合物、アゾメチン系化合物、アゾ系化合物、及びアゾオキシ系化合物、スチルベン系化合物、トラン系化合物、エステル系化合物、ビシクロヘキシル系化合物、フェニルピリミジン系化合物、ビフェニルピリミジン系化合物、ピリミジン系化合物、及びビフェニルエチン系化合物等を挙げることができる。
コレステリック液晶化合物としては、例えば、コレステリルリノレート、コレステリルオレエート、セルロース、セルロース誘導体、ポリペプチド等を挙げることができる。
被覆部材50は、調光セル20の外周部と第1ガラス板41との間に介在する第1中間層31の厚さを調節するための部材である。本実施形態において、調光セル20の外周部とは、非アクティブエリアA2又は非アクティブエリアA2の一部を含む領域をいう。図2に示すように、第1実施形態の被覆部材50は、調光セル20の表面上(Z1側)に配置されている。図3及び図4に示すように、被覆部材50は、細長い矩形状に形成されている。本実施形態において、被覆部材50は、調光セル20の各辺において、それぞれ2箇所ずつ設けられている。また、隣接する被覆部材50の間には、図4に示すように、隙間部(隙間)Sが設けられている。隣接する被覆部材50の間に隙間部Sを設けることにより、第1ガラス板41と調光セル20との間に第1中間層31(OCR)を形成する際に、隙間部Sから余分な空気を排出することができる。被覆部材50が上述のように構成されていることにより、調光セル20は、被覆部材50と重なる領域と、被覆部材50と重ならない領域とを有している。
図2に示すように、被覆部材50は、平面視において、調光セル20のアクティブエリアA1と重複しない領域に設けられる。本実施形態の被覆部材50は、隙間部Sを除いて、調光セル20の非アクティブエリアA2のほぼ全域を覆うように設けられている。なお、被覆部材50が1箇所に設けられる場合には、その1箇所の被覆部材50の面積に対して適用されていればよい。
図6(A)は、額縁状に形成した被覆部材50を調光セル20の外周部に設けた形態を示している。
図6(B)は、調光セル20の4辺を覆うように被覆部材50を設けた形態を示している。
図6(C)は、調光セル20の1辺を覆うように被覆部材50を設けた形態を示している。図6(C)では、被覆部材50を調光セル20のY1側の1辺に設けた形態を示しているが、被覆部材50をY2側、X1側又はX2側の1辺に設けた形態としてもよい。
図6(D)は、調光セル20の3辺を覆うように被覆部材50を設けた形態を示している。図6(D)では、被覆部材50を調光セル20のY2側を除いた3辺に設けた形態を示しているが、被覆部材50をY1側、X1側又はX2側を除いた3辺に設けた形態としてもよい。
次に、第1実施形態の調光セル20を備えた合わせガラス10の製造方法を、図8を参照して説明する。図8(A)~(E)は、第1実施形態の調光セル20を備えた合わせガラス10の製造工程を説明する図である。
次に、図8(B)に示すように、第2中間層32の上に調光セル20を積層する。
次に、図8(C)に示すように、調光セル20の外周部に、被覆部材50を配置する(例えば、図3の形態)。被覆部材50は、接合層52が調光セル20の側となり、フィルム材51が調光セル20と反対側となるように積層される。
次に、図8(D)に示すように、図8(C)で得られた積層体の上に、第1中間層31となる未硬化のOCRを塗布する。OCRは、例えば、ディスペンサー、スリットコーター等の塗布ノズル(不図示)により塗布される。
先に説明したように、一般的な液晶セルを用いた合わせガラスを高温の環境下に晒した場合、液晶セルの基材や液晶層が膨張して液晶溜まりが発生しやすくなる。一方、本実施形態の調光セル20は、被覆部材50と重なる領域と、被覆部材50と重ならない領域とを有する。そのため、調光セル20を挟持した合わせガラス10において、被覆部材50が配置された領域の第1中間層31の厚みは、被覆部材50が配置されていない領域よりも薄くなる。これにより、合わせガラス10の製造時において、被覆部材50と重ならない領域で調光セル20と接するOCRは、被覆部材50と重なる領域で調光セル20と接するOCRよりも大きく膨張する。その膨張により、被覆部材50と重ならない領域で調光セル20と接するOCRは、被覆部材50と重なる領域で調光セル20と接するOCRよりも、調光セル20をより強く押圧する。これにより、被覆部材50と重ならない領域に存在する液晶の一部は、被覆部材50と重なる領域、すなわち、OCRの膨張が小さい領域に移動する。そのため、調光セル20において、液晶を移動させたい領域に被覆部材50を配置することにより、その領域に、セルに充填された液晶の一部を選択的に集めることができる。このように、本実施形態の合わせガラス10においては、調光セル20において液晶を選択的に集めたい領域に被覆部材50を配置することにより、液晶溜まりの発生する領域を制御することができる。したがって、調光セル20において、液晶溜まりを発生させたくない領域に隣接した領域に被覆部材50を配置することにより、該当領域における調光セル20の外観不良を抑制することができる。
第1実施形態の合わせガラス10において、被覆部材50は、フィルム材51と接合層52により構成される(図5参照)。そのため、図8(D)に示す工程において、調光セル20の上にOCRを塗布した際に、調光セル20の外周部に配置した被覆部材50の位置をずれにくくすることができる。
第2実施形態の調光装置1Aは、被覆部材50の配置される位置が第1実施形態と相違する。第2実施形態の調光装置1Aにおいて、その他の構成は、第1実施形態と同じである。そのため、第2実施形態の説明では、調光装置1Aの断面図のみを図示し、その他の図を省略する。また、第2実施形態の説明及び図面において、第1実施形態と同等の部材等には、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図9に示すように、第2実施形態の調光装置1Aにおいて、被覆部材50は、第1ガラス板41の表面上(Z2側)に配置されている。第2実施形態の被覆部材50において、フィルム材51(図5参照)は、調光セル20の側に配置される。また、接合層52(図5参照)は、第1ガラス板41の側に配置される。第2実施形態において、被覆部材50の配置される領域は、第1実施形態と同じである。すなわち、被覆部材50は、平面視において、調光セル20のアクティブエリアA1と重複しない領域に設けられている。第2実施形態の調光装置1Aにおいて、被覆部材50の配置としては、例えば、第1実施形態の図4、図6(A)~(D)及び図7(E)~(H)の形態を適用することができる。
実施形態では、被覆部材50を細長い矩形状とした例について説明したが、これに限定されない。被覆部材50の形状は、例えば、平面視において正方形、長方形であってもよいし、平行四辺形や台形、円形、楕円形等であってもよい。すなわち、被覆部材50の平面視における形状は、適宜に変更可能である。
実施形態では、合わせガラス10の第1中間層31をOCRにより構成し、第2中間層32をOCAにより構成した例について説明したが、これに限定されない。第1中間層31と第2中間層32を、それぞれOCRで構成してもよい。
10 合わせガラス
11 枠部材
20 調光セル
31 第1中間層
32 第2中間層
41 第1ガラス板
42 第2ガラス板
50 被覆部材
51 フィルム材
52 接合層
S 隙間部
A1 アクティブエリア
A2 非アクティブエリア
Claims (10)
- 第1透明基板と、
前記第1透明基板と対向して配置される第2透明基板と、
前記第1透明基板と前記第2透明基板との間に設けられる液晶セルと、
前記第1透明基板と前記液晶セルとの間に設けられる、OCRからなる第1中間層と、
前記第2透明基板と前記液晶セルとの間に設けられる、OCAからなる第2中間層と、
前記液晶セルと前記第1透明基板との間に設けられる被覆部材と、
を備え、
前記液晶セルは、平面視において、前記被覆部材と重なる領域と、前記被覆部材と重ならない領域と、を有し、
前記被覆部材は、透明であって、平面視において、前記第1中間層と重なっている合わせガラス。 - 第1透明基板と、
前記第1透明基板と対向して配置される第2透明基板と、
前記第1透明基板と前記第2透明基板との間に設けられ、光の透過率が制御されるアクティブエリア及び光の透過率の制御に用いられない非アクティブエリアを有する液晶セルと、
前記第1透明基板と前記液晶セルとの間に設けられる第1中間層と、
前記第2透明基板と前記液晶セルとの間に設けられる第2中間層と、
前記液晶セルと前記第1透明基板との間に設けられる被覆部材と、
を備え、
前記被覆部材は、透明であって、平面視において、前記液晶セルの前記アクティブエリアと重複せず、前記第1中間層と少なくとも一部が重なって配置されており、
前記第2中間層は、平面視において、前記アクティブエリアの全面と重複している合わせガラス。 - 請求項1又は請求項2に記載の合わせガラスにおいて、
前記被覆部材は、厚みが第1中間層の厚みの40%以上90%以下である合わせガラス。 - 請求項2に記載の合わせガラスにおいて、
前記第1中間層は、OCRであり、
前記第2中間層は、OCAである合わせガラス。 - 請求項1又は請求項2に記載の合わせガラスにおいて、
前記被覆部材は、フィルム材と接合層により構成される合わせガラス。 - 請求項1又は請求項2に記載の合わせガラスにおいて、
前記被覆部材は、前記液晶セルの前記第1透明基板側の表面上に設けられる合わせガラス。 - 請求項1又は請求項2に記載の合わせガラスにおいて、
前記被覆部材は、前記第1透明基板の前記液晶セル側の表面上に設けられる合わせガラス。 - 請求項1又は請求項2に記載の合わせガラスにおいて、
前記被覆部材の厚みは、前記第1中間層の厚みの25%以上75%以下である合わせガラス。 - 請求項1又は請求項2に記載の合わせガラスにおいて、
隣接する前記被覆部材の間に隙間が設けられる合わせガラス。 - 請求項1又は請求項2に記載の合わせガラスと、
前記合わせガラスの外周部を保持する枠部材と、
を備える液晶装置。
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